魔術(shù)技巧起作用是因?yàn)樗鼈兝昧舜竽X的感官假設(shè)，誘使觀眾看到幻影或俯視手掌?，F(xiàn)在，加州大學(xué)舊金山分校的一個(gè)研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使是無腦的單細(xì)胞酵母也會(huì)產(chǎn)生感覺偏差，可以通過精心設(shè)計(jì)的錯(cuò)覺進(jìn)行攻擊，這一發(fā)現(xiàn)可用于開發(fā)抗擊癌癥等疾病的新方法。

“從最大到最小的所有生物體的基本屬性是”感知和響應(yīng)環(huán)境的能力，“該研究的資深作者Wendell Lim博士說。“對誤解的易感性也是如此。如果幻覺基于單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的分子傳感器或大腦中的神經(jīng)元，那么無關(guān)緊要。”

在2015年11月19日在線發(fā)表于Science Express的新研究中，Lim和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞錯(cuò)誤地認(rèn)識(shí)到一種特定的定時(shí)模式 - 由低水平和輕度增加的鈉水平交替引起的 - 作為一個(gè)巨大的，不斷增加的壓力斜坡。作為回應(yīng)，微生物最終過度反應(yīng)并自殺。Lim說，結(jié)果提出了一種全新的方式來研究簡單細(xì)胞的感知能力，甚至可以用它來開發(fā)利用幻覺力量對抗疾病的新方法。

應(yīng)激反應(yīng)的時(shí)機(jī)是酵母細(xì)胞的“阿喀琉斯之踵”

“這一發(fā)現(xiàn)實(shí)際上有點(diǎn)意外，”加州大學(xué)舊金山分校的細(xì)胞與分子藥理學(xué)系主任，加州大學(xué)舊金山分校系統(tǒng)與合成生物學(xué)中心主任，以及霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)調(diào)查員說。“我們對細(xì)胞如何隨時(shí)間解釋信息的一般問題感興趣。頻率是我們所有通信的一個(gè)關(guān)鍵方面，無論是聽力語言還是發(fā)送無線電信號(hào)，但是細(xì)胞本身是否使用這種信息?這是我們不能做的事情。”我非常了解。“

為了探究這個(gè)問題，林氏實(shí)驗(yàn)室的兩位博士后研究員，現(xiàn)在北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的Ping Wei博士和Amir Mitchell博士建立了一個(gè)系統(tǒng)，使他們能夠?qū)⒔湍副┞对跍睾偷膲毫ο?- 一點(diǎn)點(diǎn)增加在酵母環(huán)境中的鹽中 - 并且在不同頻率下在增加的鹽水平和基線水平之間振蕩。

通常，酵母細(xì)胞中的傳感器分子檢測鹽濃度的變化并通過產(chǎn)生保護(hù)性化學(xué)物質(zhì)指導(dǎo)細(xì)胞作出反應(yīng)。在這種瞬態(tài)響應(yīng)之后，細(xì)胞可以恢復(fù)快樂生長，就像條件沒有改變一樣。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞每分鐘或每32分鐘打開和關(guān)閉鹽脅迫時(shí)，它們完全能夠適應(yīng)。但令他們驚訝的是，當(dāng)他們嘗試完全相同鹽水平的8分鐘振蕩時(shí)，細(xì)胞迅速停止生長并開始死亡。

“這只是一個(gè)令人痛苦的時(shí)刻，”米切爾說。“這些細(xì)胞應(yīng)該能夠處理這種水平的滲透壓，但是在一個(gè)特定的頻率下它們就會(huì)變得混亂。我們以前從未見過這樣的細(xì)胞。”

感覺幻象可以用來對抗癌癥嗎?

米切爾是這項(xiàng)新研究的第一作者，他繼續(xù)檢查這種意想不到的，頻率依賴性毒性的細(xì)胞機(jī)制。他利用數(shù)學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)調(diào)整了有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路的分子線，介導(dǎo)了細(xì)胞的鹽感應(yīng)系統(tǒng)，他揭示了一種感官誤解：由于MAPK通路的建立方式，細(xì)胞將八分鐘的振蕩解釋為不斷增加的鹽濃度階梯。這導(dǎo)致細(xì)胞過度激活細(xì)胞的保護(hù)性反應(yīng)，并最終導(dǎo)致其死亡(見電影)。

“為什么這些細(xì)胞會(huì)對鹽的振蕩產(chǎn)生這種奇怪的敏感性?” 米切爾問道。“好吧，我們不認(rèn)為他們這樣做了。這只是分子信號(hào)網(wǎng)絡(luò)酵母細(xì)胞用來介導(dǎo)這種應(yīng)激反應(yīng)這一事實(shí)的副作用，它的自然環(huán)境得到優(yōu)化，其中鹽脅迫通常會(huì)逐漸增加坡道 - 就像酵母坐在葡萄上一樣，晨露慢慢蒸發(fā)。這就是酵母的假設(shè) - 他們期待壓力會(huì)越來越嚴(yán)重 - 這就產(chǎn)生了他們的致命弱點(diǎn)。“

該研究表明，許多細(xì)胞類型，包括人類細(xì)胞，可能易于誤解，并可能被精心設(shè)計(jì)的幻象所迷惑。例如，米切爾說，人類癌細(xì)胞對化學(xué)生長因子的反應(yīng)信號(hào)通路與酵母中的應(yīng)激感應(yīng)MAPK通路密切相關(guān)。因此，他建議，最終可以利用細(xì)胞特異性誤解的識(shí)別來誘導(dǎo)癌細(xì)胞自我殺死，同時(shí)最低限度地傷害健康的鄰近細(xì)胞。

“就其本身而言，這是一個(gè)不起眼的發(fā)現(xiàn)，”林說，但他認(rèn)為這對生物醫(yī)學(xué)研究具有更廣泛的意義。“像我們一樣，細(xì)胞根據(jù)它們所進(jìn)化的環(huán)境模式而產(chǎn)生偏見。通過了解這些偏見，我們可以調(diào)節(jié)它們的行為，”他說。“特別值得注意的是，時(shí)間域?qū)?xì)胞的重要性是驚人的。我們提出任何刺激的時(shí)間模式，無論是鹽濃度，藥物還是光束，都可能產(chǎn)生重大影響。”